TVS管的作用和原理

在电子设计中,保护电路部分常会使用ESD(Electro Static Discharge)保护二极管器件 , 即TVS管 。TVS管全称为瞬态电压抑制器(transient voltage suppressor),其主要作用是在电压超过设定阈值时进行击穿,类似于稳压二极管但响应速度更快 。当TVS管受到反向高能冲击时,其能快速将阻抗降低 , 吸收浪涌功率并保持电压在安全范围内,有效保护其他元件不受损坏 。
TVS管与稳压管的比较
– 相同点:都可以限制电压范围;长时间耐流值类似且与体积功耗相关 。
– 不同点:电压精度上,稳压管更精确;通流能力上,TVS管可达数百A;原理上,稳压管是齐纳隧道效应或雪崩效应,而TVS是雪崩效应;应用上,稳压管用于稳压 , TVS用于瞬态高压保护;响应时间上 , TVS可以达到1ps 。
TVS管参数说明
– VRWM:反向峰值电压,即TVS管工作电压,保证正常工作时两端电阻很大 。
– VBR:Breakdown Voltage MIN/MAX,在直流条件下 , 表明器件进入反向雪崩击穿 。
– IT TEST CURRENT:测试电流规定器件的反向击穿电压 。
– MAXIMUM CLAMPING VOLTAGE:最大钳位电压 , 器件两端承受的最大电压 。
选择TVS管的原则
1. TVS额定反向关断电压VWM应大于被保护电路最大工作电压 。
2. 最小击穿电压VBR VWM/KBR,其中KBR0.8~0.9 。
3. TVS管最大钳位电压VC应小于被保护电路损坏电压,即VCKC*VBR,其中KC1.3 。
4. 在规定脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路可能出现的峰值脉冲功率,脉冲峰值应大于瞬态浪涌电流 。
TVS管在电子设计中的重要性
TVS管作为瞬态电压抑制器 , 在电子设计中扮演着至关重要的角色 。它能有效保护电路中的其他元件免受浪涌脉冲的损坏 , 提高整体系统的稳定性和可靠性 。合理选择和配置TVS管,对于电子工程师来说尤为关键 , 需要根据具体应用场景和电路需求进行综合考虑和设计 。
结语
通过本文的介绍 , 我们深入了解了TVS管的作用、原理、参数说明以及选择原则,以及与稳压管的比较,希望能够帮助电子工程师更好地理解和应用TVS管 , 在实际项目中提升电路的抗干扰能力和稳定性 。在未来的电子设计中,认真思考TVS管的选用将成为至关重要的一环 。
【TVS管的作用和原理】


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